具有发电功能的抗风型TMD系统技术方案

本发明专利技术涉及一种TMD系统，特别是一种具有发电功能的TMD系统，包括质量块、弹簧和阻尼器，所述质量块可滑动的固定在导轨上，所述弹簧和阻尼器固定在质量块导轨向的两侧面上，所述质量块导轨向的侧面上固定有将质量块直线运动转换为第一转轴旋转运动的直线旋转机构，所述第一转轴上设置有放置在磁场中的导电线圈。采用上述结构后，通过直线旋转机构将TMD系统质量块的直线往复运动转换为第一转轴的旋转运动，从而带动导电线圈在磁场中旋转切割磁感线，从而发电，为高层或超高层建筑提供自身所需的电力。另外，通过主从动齿轮的配合提高发电效率。

【技术实现步骤摘要】
具有发电功能的抗风型TMD系统
本专利技术涉及一种TMD系统，特别是一种具有发电功能的TMD系统。
技术介绍
风载荷作为一种间断，但发生频次很高的载荷，其频谱范围较宽，易于高层结构的频率发生共振，从而使结构发生疲劳破坏，同时影响人体舒适性。为了降低风载对结构的动态响应的影响，降低影响和破坏程度，往往需要在结构上安装一些耗能装置，控制一阶主频通常需要按照TMD (调谐质量阻尼器)。随着国家节能减排政策的提出，为了降低高层和超高层建筑结构自身的能源消耗，需要考虑从大楼自身的特点来获得更多的自产能源。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题是提供一种具有结构简单、成本低且具有发电功能的TMD系统，将节能减排与消能减振进行结合。为解决上述的技术问题，本专利技术具有发电功能的抗风型TMD系统包括质量块、弹簧和阻尼器，所述质量块可滑动的固定在导轨上，所述弹簧和阻尼器固定在质量块导轨向的两侧面上，所述质量块导轨向的侧面上固定有将质量块直线运动转换为第一转轴旋转运动的直线旋转机构，所述第一转轴上设置有放置在磁场中的导电线圈。进一步的，所述直线旋转机构包括固定在第一转轴上的偏心轮，所述偏心轮上固定有连接套，所述连接套的一端与质量块导轨向侧面固定。进一步的，所述直线旋转机构包括固定在第一转轴上的齿轮，所述质量块导轨向侧面上固定有齿轮相适应的齿条。进一步的，所述直线旋转机构包括丝杆和丝杆座，所述丝杆座固定在质量块导轨向侧面上，所述丝杆穿过质量块设置在丝杆座内，所述丝杆一端与马达传动连接，所述马达与第一转轴传动连接。进一步的，所述第一转轴上固定有主动齿轮，与主动齿轮相哨合的从动齿轮固定在第二转轴上，所述主动齿轮与从动齿轮的传动比小于I。更进一步的,所述主动齿轮与从动齿轮的传动比为0.2。进一步的，所述第一转轴上设置有轴承，所述轴承外侧固定。采用上述结构后，通过直线旋转机构将TMD系统质量块的直线往复运动转换为第一转轴的旋转运动，从而带动导电线圈在磁场中旋转切割磁感线，从而发电，为高层或超高层建筑提供自身所需的电力。另外，通过主从动齿轮的配合提高发电效率。【附图说明】下面结合附图和【具体实施方式】对本专利技术作进一步详细的说明。图1为本专利技术TMD系统的结构示意图。图2为本专利技术直线旋转机构的第一种实施方式的结构示意图。图3为本专利技术直线旋转机构的第二种实施方式的结构示意图。图4为本专利技术直线旋转机构的第三种实施方式的结构示意图。图中:101为底板，102为挡板，103为导轨，104为质量块，105为弹簧，106为质量块导轨向侧面201为偏心轮，202为第一转轴，203为连接套，204为轴承，205为齿轮，206为齿条，207为丝杆，208为丝杆座301为主动齿轮，302为从动齿轮，303为第二转轴，304为线圈，305为磁铁【具体实施方式】实施方式一:如图1所示，本专利技术的TMD系统一般设置在高层或超高层建筑的顶部，其包括固定在建筑顶部的底板101，所述底板101的两端固定有挡板102，所述底板上固定有导轨103 ；所述TMD系统的质量块104可沿着导轨103移动，所述质量块104导轨向的侧面，即质量块在沿导轨方向上的两个侧面，所述质量块导轨向侧面106与挡板102之间固定有弹簧105和阻尼器，以上构成了本专利技术的TMD系统。为了能够将TMD系统中质量块的直线往复运动能够发电，首先需要设计将质量块104的直线往复运动转换为转轴旋转运动直线旋转机构。如图2所示，本专利技术的直线旋转机构包括固定在第一转轴202上的偏心轮201，所述偏心轮201上固定有连接套203，所述连接套203的一端与质量块导轨向侧面106固定。这样当质量块104左右直线往复运动时可以通过偏心轮201带动第一转轴202转动，这样只需要将导电线圈304设置在第一转轴202上，就可以带动线圈304转动；再将线圈304放入磁铁305形成的磁场中让其旋转切割磁力线形成感应电流。进一步的，因为质量块的直线往复运动较慢，为了提高发电效率，所述第一转轴202上固定有主动齿轮301，与主动齿轮301相啮合的从动齿轮302固定在第二转轴303上，所述主动齿轮与从动齿轮的传动比小于1，这样质量块104 —次往复运动，线圈304的转动次数就会大于I。传动比越小，线圈304的转动越快，为了节约成本，本专利技术主动齿轮与从动齿轮的传动比为0.2。实施方式二:实施方式二与实施方式一其他地方相同，如图3所示，不同的地方为其直线旋转机构包括固定在第一转轴202上的齿轮205，所述质量块导轨向侧面上固定有齿轮205相适应的齿条206。同样，当质量块104左右直线往复运动时可以通过齿条206与齿轮205的配合带动第一转轴202转动，这样只需要将导电线圈304设置在第一转轴202上，就可以带动线圈304转动；再将线圈304放入磁铁305形成的磁场中让其旋转切割磁力线形成感应电流。实施方式三:实施方式三与实施方式一其他地方相同，如图4所示，不同的地方为所述的直线旋转机构也可以是丝杆207和丝杆座208的配合，所述丝杆座208固定在质量块导轨向侧面上，所述丝杆207穿过质量块设置在丝杆座208内，所述丝杆一端与马达传动连接，所述马达与第一转轴202传动连接。当质量块104直线往复运动时，通过丝杆座208带动丝杆207旋转，从而通过马达带动第一转轴202转动，就可以带动线圈304转动；再将线圈304放入磁铁305形成的磁场中让其旋转切割磁力线形成感应电流。进一步的，为了保证本专利技术第一转轴202在转动过程中的稳定性，所述第一转轴202上设置有轴承204，所述轴承204外侧固定在底板上。当然，本专利技术也可以选择其他适合的将直线运动转换为旋转运动的机构，主动齿轮与从动齿轮的啮合也可以改为链条传动，这样的变换均落在本专利技术的保护范围之内。虽然以上描述了本专利技术的【具体实施方式】，但是本领域熟练技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对本实施方式作出多种变更或修改，而不背离本专利技术的原理和实质，本专利技术的保护范围仅由所附权利要求书限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有发电功能的抗风型TMD系统，包括质量块、弹簧和阻尼器，所述质量块可滑动的固定在导轨上，所述弹簧和阻尼器固定在质量块导轨向的两侧面上，其特征在于：所述阻尼器为固定在质量块导轨向的侧面上将质量块直线运动转换为第一转轴旋转运动的直线旋转机构，所述第一转轴上设置有放置在磁场中的导电线圈。

【技术特征摘要】
1.一种具有发电功能的抗风型TMD系统，包括质量块、弹簧和阻尼器，所述质量块可滑动的固定在导轨上，所述弹簧和阻尼器固定在质量块导轨向的两侧面上，其特征在于:所述阻尼器为固定在质量块导轨向的侧面上将质量块直线运动转换为第一转轴旋转运动的直线旋转机构，所述第一转轴上设置有放置在磁场中的导电线圈。2.按照权利要求1所述的具有发电功能的抗风型TMD系统，其特征在于:所述直线旋转机构包括固定在第一转轴上的偏心轮，所述偏心轮上固定有连接套，所述连接套的一端与质量块导轨向侧面固定。3.按照权利要求1所述的具有发电功能的抗风型TMD系统，其特征在于:所述直线旋转机构包括固定在第一转轴上的齿轮，所述质量块导轨向侧面上固定有齿轮相适应的齿条。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：张敏，郭有松，
申请(专利权)人：常州容大结构减振设备有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32